电磁轨道炮|什么是电磁轨道炮?( 二 )




轨道炮轨道炮是利用轨道电流间相互作用的安培力把弹丸发射出去 。它由两条平行的长直导轨组成,导轨间放置一质量较小的滑块作为弹丸 。当两轨接入电源时,强大的电流从一导轨流入,经滑块从另一导轨流回时,在两导轨平面间产生强磁场,通电流的滑块在安培力的作用下,弹丸会以很大的速度射出,这就是轨道炮的发射原理 。质量越大动能越大百思特网,威力越大,耗能量越大 。


重接炮重接炮是一种多级加速的无接触电磁发射装置,没有炮管,但要求弹丸在进入重接炮之前应有一定的初速度 。其结构和工作原理是利用两个矩形线圈上下分置,之间有间隙 。长方形的“炮弹”在两个矩形线圈产生的磁场中受到强磁场力的作用,穿过间隙在其中加速前进 。重接炮是电磁炮的最新发展形式 。
电磁轨道炮|什么是电磁轨道炮?

轨道炮试验
电磁炮与常规火炮相比,有以下特点:
电磁炮利用电磁力所作的功作为发射能量,不会产生强大的冲击波和弥漫的烟雾,因而具有良好的隐蔽性 。电磁炮可根据目标的性质和距离,调节、选择适当的能量来调整弹丸的射程 。
电磁炮没有圆形炮管,弹丸体积小,重量轻,使其在飞行时的空气阻力很小,因而电磁炮的发射稳定性好,初速度高,射程远 。由于电磁炮的发射过程全部由计算机控制,弹头又装有激光制导或其他制导装置,所以具有很高的射击精度 。
从发射能量的成本来看,常规火炮的发射药产生每兆焦耳能量需10美元,而电磁炮只需0.1美元 。而且电磁炮还可以省去火炮的药筒和发射装置,故而重量轻、体积小、结构简单、运输以及后勤保障等方面更为安全可靠和方便 。
电磁炮作为发展中的高技术兵器,其军事用途十分广泛 。
(一)用于天基反导系统:电磁炮由于初速度极高,可用于摧毁空间的低轨道卫星和导弹,还可以拦截由舰只和装甲车发射的导弹 。因此,在美国的“星球大战”计划中,电磁轨道炮成为一项主要研究的任务 。
(二)用于防空系统:美军认为可用电磁炮代替高射武器和防空导弹遂行防空任务 。美国正在研制长7.5米、发射速度为500发/分、射程达几十千米的电磁炮,准备替代舰上的“火神——方阵防空系统” 。用它不仅能打击临空的各种飞机,还能在远距离拦截空对舰导弹 。英国也正在积极研制用于装甲车的防空电磁炮 。
(三)用于反装甲武器:美国的打靶试验证明,电磁炮是对付坦克装甲的有效手段 。发射质量为50克、速度为3km/s的炮弹,可穿透25.4mm厚的装甲 。有关资料还报道,用一种电磁炮做百思特网试验,完全可以穿透模拟的T-72、T-80坦克的装甲厚度 。由此可见,电磁炮具有很强的穿透能力,是非常优良的反装甲武器 。
(四)用于改装常规火炮:随着电磁发射技术的发展,在普通火炮的炮口加装电磁加速系统,可大大提高火炮的射程 。美国利用这一技术,已将火炮射程加大到150km 。
(五)变杀人工具为交通工具,对于月球开发,采用轨道炮技术发射月基货运飞船返回地球,将大大减少燃料消耗,飞船仅携带少量的调姿和变轨用的燃料 。从而为月地货运运输提供一个廉价、可重复利用的发射平台 。
电磁轨道炮的炮管由两条长约6米的平行导轨组成,之间通过一个光滑的转子相连,电流从一条轨道流出,经过转子后再由另一条轨道流回,这条回路产生磁场推动转子,进而再推动位于转子前方的炮弹飞出轨道 。
电磁轨道炮|什么是电磁轨道炮?

普通舰炮的射程只有20千米,而且准确度很差,巡航导弹的有效射程虽然超过了300千米,但它们造价昂贵,而且一艘舰艇最多只能携带70枚,由于无法在海上装卸,补充时还必须返回港口 。电磁轨道炮则以射程远、成本低、运输以及补充便利等多项优势而被美国国防部寄予厚望 。电磁轨道炮甚至还被美国陆军看成是2020年后陆军战车主要武器的候选技术方案 。
不过电磁发射在技术上的研究工作可能还要持续20多年,因为目前还没有哪艘军舰能产生并且储存开炮所需的电能 。在过去,驱逐舰上90%的能量都用于供给推进系统 。除此之外,面临的挑战还包括:确保准确命中目标的高精度控制技术,炮弹对巨大加速度的承受能力等 。由于距离目标超过了300千米,所以这种炮不能像普通枪管一样去瞄准,而需要空气动力学的校正,炮弹到了空中也必须由来自卫星的指令对其运行方向进行修正 。同时,炮弹在出膛时的加速度会达到地球重力加速度的45000倍,炮弹上携带的电子器件必须经受得住这种加速度 。此外,要使转子在炮管中高速运动也很困难 。